Выбор токоведущих частей при проектировании ТЭЦ мощностью 300 МВт

участка от резервного трансформатора собственных нужд до распределительного устройства собственных нужд выбираем по табл. 9.14 [10] закрытый токопровод.

Ток нормального режима:

I_норм =                                                

Максимальный ударный ток:

Выбираем ТЗК-6-1600-51.

Параметры токопровода:

Номинальное напряжение 6 кВ.

Номинальный ток 1600 А> Iрmax=1539,6 А

Электродинамическая стойкость 51 кА.> iу=34,11кА

Токоведущая шина s=14600мм².

Кожух (цилиндрический) D=622.

Для питания цепей нагрузки от КРУ выберем кабели.

Определим ток номинальной нагрузки:

I_норм =                                          

Определим экономическое сечение прводника:

,

–для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией с алюминиевыми жилами (АВАШв).

Принимаем трехжильный кабель 3×240 I_допном=355 А.

Проверяем кабель по допустимому току:

Для проверки по термической стойкости кабеля определяем тепловой импульс тока КЗ:  (смотреть таблицу 5.2.4)

Минимальное сечение по термической стойкости:

Получаем, что кабель проходит по всем условиям, конечный выбор АВАШв (3×240).

Выбор сборных шин 220 кВ.

Сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, поэтому принимаем сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равной току наиболее мощного присоединения, в данном случае блока генератор-трансформатор 100 МВт:

Ток нормального режима

I_норм=А.

Блочный трансформатор не может быть нагружен мощностью большей, чем мощность генератора 125 МВА, поэтому:

I_макс=

По  [10, табл.7.35]   принимаем   сталеалюминиевый   провод    марки     АС-240/39  сечением q=236,0 мм²;  диаметром d=21,6 мм; с допустимым продолжительным током I_доп=610 А; радиус провода r=10,8 мм. Расстояние между фазами D=400 см. Фазы расположены горизонтально.

Проверка на термическое действие. Шины, выполненные голыми проводами на открытом воздухе, на термическое действие не проверяются

Проверка по условиям короны не производится, так как согласно ПУЭ минимальное сечение ля ВЛ 220 кВ составляет АС–240/39.

Проверка шин на схлестывание не производится, так как .

Таким образом, провод АС-240/39.

Присоединение блочного трансформатора блока 100 МВт.

Токоведущие части от выводов 220кВ блочного трансформатора до сборных шин выполняем гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока j_э=1,1 А/мм^2:

Принимаем провод АС–240/39 сечением q=236,0 мм²;  диаметром d=21,6 мм; с допустимым продолжительным током I_доп=610 А; радиус провода r=10,8 мм. Расстояние между фазами D=400 см. Фазы расположены горизонтально.

Проверяем провод по допустимому току:

Проверку на термическое действие не производится согласно [11, параграф 3.7].

Проверку на коронирование не производим.

Все остальные присоединения к ОРУ производим проводом такого же сечения.

Выбор рабочих сборных шин РУ 6 кВ на блоке 100 МВт.

Ток нормального режима:

I_норм =.

Для КРУ UniSwitch  с типом ячеек CBC-W принимаются стандартные для них медные шины прямоугольного сечения (40×8); поперечное сечение q=320 мм²; допустимый продолжительный ток I_{доп.ном}=630 А; высота h=40 мм; ширина b=8 мм. Шины расположены плашмя, три в одной плоскости.

Проверка по допустимому току. Выбранные шины должны удовлетворять условиям нагрева при максимальных нагрузках ремонтного или послеаварийного режима:

                                                      (6.1)

где:  - допустимый ток на шины выбранного сечения с учетом поправки при расположении шин плашмя или температуре охлаждающей среды, отличной от принятой в таблицах ( ). Допустимый ток определим по выражению:

                                             (6.2)

Для шин , действительная температура охлаждающей среды V₀ =30 °C, тогда по выражению (6.2) получим:

I_доп =А,

I_ном =303,1А < I_доп =540 А.

Условие (6.1)  выполняется.

Проверку на термическую стойкость при КЗ производим по условию

Тепловой импульс при трехфазном КЗ:

Вк=I²_п,о(t+Т_а)=7,216²(0,05+0,05)=5,21 кА²с.

Минимальное сечение по условию термической стойкости:

что меньше выбранного сечения 40×8, следовательно, шины термически стойки; С принимаем по [таблице 3.14, 11].

Проверка на механическую прочность. Шины механически прочны, если:

                                                     (6.3)

где: - допустимое механическое напряжение в материале шины, по [11, табл. 4.2].

Наибольшие электродинамические усилия возникают при трехфазном повреждении, поэтому в расчете необходимо учитывать ударный ток трехфазного КЗ. Исходя из сказанного, напряжение в материале шины, возникающее при воздействии изгибающего момента, Мпа:

                                               (6.4)

где: - ударный ток трехфазного КЗ (берем из пункта расчета токов КЗ);

- расстояние между фазами (=0,21 м);

- момент сопротивления шины, его определим по выражению:

                                                     (6.5)

, тогда:

.

Условие (6.3)  выполняется:      МПа.

Выбор рабочих сборных шин РУ 6 кВ на блоке 63 МВт.

Ток нормального режима:

I_норм =.

Для КРУ UniSwitch  с типом ячеек CBC-W принимаются стандартные для них медные шины прямоугольного сечения (40×8); поперечное сечение